LOD Levels of Detail
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LODLODLevels of DetailLevels of Detail
Oliver GassnerOliver Gassner
Christian TrogerChristian Troger
2 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
ÜberblickÜberblick
Geometrische LODGeometrische LOD
Simulation LODSimulation LOD
LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken
Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie
3 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
ÜberblickÜberblick
Geometrische LODGeometrische LOD
Simulation LODSimulation LOD
LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken
Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie
4 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Geometrische LODGeometrische LOD ZieleZiele
Verringerung der PolygonanzahlVerringerung der Polygonanzahl Höhere FramerateHöhere Framerate
““Darstellung so grob wie möglich, Darstellung so grob wie möglich, so genau wie nötig”so genau wie nötig”
5 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Geometrische LODGeometrische LOD Vorgefertigte ObjektrepräsentationenVorgefertigte Objektrepräsentationen
Objekte sind in mehreren Detailstufen Objekte sind in mehreren Detailstufen vorhandenvorhanden
Erzeugung zur LaufzeitErzeugung zur Laufzeit Berechnung aus hochdetailiertem Modell Berechnung aus hochdetailiertem Modell
innerhalb der Applikationinnerhalb der Applikation Hierachical ClusteringHierachical Clustering
6 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung Generierung der LOD Repräsentationen Generierung der LOD Repräsentationen Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells BeispielBeispiel
7 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung
Leaves : Original-VerticesLeaves : Original-Vertices Zusammenfassung von 2 Punkte mit dem Zusammenfassung von 2 Punkte mit dem
geringsten Abstandgeringsten Abstand Cluster(neue Position,innerer Abstand)Cluster(neue Position,innerer Abstand)
usw.usw. Wurzel repräsentiert GesamtobjektWurzel repräsentiert Gesamtobjekt
Generierung der LOD RepräsentationenGenerierung der LOD Repräsentationen Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells BeispielBeispiel
8 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Hierachical ClusteringHierachical Clustering
1
2
4
3
6
8
57
(8) (5) (7) (4) (6) (2) (1) (3)
Gesamtobjekt
Originalpunkte
Cluster
9 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung Generierung der LOD RepräsentationenGenerierung der LOD Repräsentationen
Definierung minimaler innerer AbstandDefinierung minimaler innerer Abstand Cluster suchenCluster suchen
Repräsentiert enthaltene PunkteRepräsentiert enthaltene Punkte
Modell aus gefundenen Clustern erzeugenModell aus gefundenen Clustern erzeugen Reduzierte Polygonanzahl, gleiche GestaltReduzierte Polygonanzahl, gleiche Gestalt
Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells BeispielBeispiel
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Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung Generierung der LOD RepräsentationenGenerierung der LOD Repräsentationen Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells
Entfernung unnötiger VerticesEntfernung unnötiger Vertices Polygone die zu Linien/Punkten wurdenPolygone die zu Linien/Punkten wurden Kanten/Punkte mehrerer Polygone fallen Kanten/Punkte mehrerer Polygone fallen
zusammenzusammen Darstellungsqualität wird nicht verringertDarstellungsqualität wird nicht verringert
BeispielBeispiel
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BeispielBeispiel6064
3391225
3647
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ÜberblickÜberblick
Geometrische LODGeometrische LOD
Simulation LODSimulation LOD
LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken
Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie
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Simulation LODSimulation LOD Simulation von BewegungSimulation von Bewegung PartikelsystemePartikelsysteme
14 / 36Oliver Gassner / Christian Troger
Simulation von BewegungSimulation von Bewegung 3 verschiedene LOD3 verschiedene LOD Rechteckiger Raum, MauernRechteckiger Raum, Mauern Figuren weichen Puck ausFiguren weichen Puck aus
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LODsLODs Volldynamisches ModellVolldynamisches Modell Kinematisch/dynamisches ModellKinematisch/dynamisches Modell Punkt-Masse ModellPunkt-Masse Modell
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LODsLODs Volldynamisches ModellVolldynamisches Modell Kinematisch/dynamisches ModellKinematisch/dynamisches Modell
““Körper” dynamischKörper” dynamisch Ausrichtung nach BewegungsrichtungAusrichtung nach Bewegungsrichtung Beinbewegung per Lookup-Tables (aus Beinbewegung per Lookup-Tables (aus
Dynamischem Modell)Dynamischem Modell)
Punkt-Masse ModellPunkt-Masse Modell
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LODsLODs Volldynamisches ModellVolldynamisches Modell Kinematisch/dynamisches ModellKinematisch/dynamisches Modell Punkt-Masse ModellPunkt-Masse Modell
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Simulation von BewegungSimulation von Bewegung 3 verschiedene LOD3 verschiedene LOD Rechteckiger Raum, MauernRechteckiger Raum, Mauern Figuren weichen Puck ausFiguren weichen Puck aus
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Simulation von BewegungSimulation von Bewegung 3 verschiedene LOD3 verschiedene LOD Rechteckiger Raum, MauernRechteckiger Raum, Mauern Figuren weichen Puck ausFiguren weichen Puck aus
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Auswahl des ModellsAuswahl des Modells Wie wichtig ist dyn. Wie wichtig ist dyn. VerhaltenVerhalten
Position zu BetrachterPosition zu Betrachter
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Video 1Video 1
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Video 2Video 2
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Simulation LODSimulation LOD Simulation von BewegungSimulation von Bewegung PartikelsystemePartikelsysteme
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PartikelsystemePartikelsysteme Ziel ist konstante FramerateZiel ist konstante Framerate Unterteilung in mehrere Unterteilung in mehrere
kleinere PSkleinere PS Unterschiedliche LODUnterschiedliche LOD
je Teilbereich (ROI)je Teilbereich (ROI) Update der Unterteilung Update der Unterteilung
während der Simulationwährend der Simulation
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Update der UnterteilungUpdate der Unterteilung Z.B. bei KollisionZ.B. bei Kollision
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BeispielBeispielOriginal LOD
Ca. 1/6 des Rechenaufwandes mit LOD
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ÜberblickÜberblick
Geometrische LODGeometrische LOD
Simulation LODSimulation LOD
LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken
Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie
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LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken Multiple LODMultiple LOD
Bekannt als “mipmaps”Bekannt als “mipmaps”
Vermeidung von Artefakten bei TexturenVermeidung von Artefakten bei Texturen
Texturen in mehreren Größen verwendenTexturen in mehreren Größen verwenden
Automatische Erzeugung möglichAutomatische Erzeugung möglich
Mehr Speicher notwendigMehr Speicher notwendig
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LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken Beispiel für MipMappingBeispiel für MipMapping
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Übertragung von RastergraphikenÜbertragung von Rastergraphiken grobe Annäherung reicht ausgrobe Annäherung reicht aus
Anschließende VerfeinerungAnschließende Verfeinerung Automatisch (Progressive refinement)Automatisch (Progressive refinement) Auf Userwunsch (Detail on Demand)Auf Userwunsch (Detail on Demand)
Zwei AnsätzeZwei Ansätze Regions of InterestRegions of Interest Levels of DetailLevels of Detail
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Übertragung von RastergraphikenÜbertragung von RastergraphikenRegions of InterestRegions of Interest Levels of DetailLevels of Detail
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ÜberblickÜberblick
Geometrische LODGeometrische LOD
Simulation LODSimulation LOD
LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken
Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie
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Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie Verteilte VR-ApplikationenVerteilte VR-Applikationen
Langsame NetzwerksystemeLangsame Netzwerksysteme Hohe Antwortzeit auf UserinteraktionenHohe Antwortzeit auf Userinteraktionen
Levels of DetailLevels of Detail Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur
ein LOD eines Objekts dargestelltein LOD eines Objekts dargestellt Übertragungseinheiten sind LODÜbertragungseinheiten sind LOD
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Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie Geometrische DatenstrukturGeometrische Datenstruktur
Trunk
LODLOD
CAR
Body Wheels
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Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie Kommunikation Client / ServerKommunikation Client / Server
ServerClient 2Client 1
LOD-Cache
EndeEnde